「市场资讯」激光清洗×智慧农业=？-今日必看

「市场资讯」激光清洗×智慧农业=？

来源：小飞人发布时间：2023-09-12 15:51

我国是农业大国，近年来，跟着经济水平的不断晋升，农业领域科技立异日趋加快，机器人技术也逐渐应用在现代农业的各个场景中，推动农业向智能化、数字化积极转型是我国农业的基本方向之一。作为一个涉及到生物技术、数字技术、制造技术等跨学科的复杂领域，聪明农业拥有着广袤的市场潜力。

新技术：激光除草机

在这之中，激光清洗在植物保护领域的除草这样一个看起来并不起眼的细分领域，不仅有广阔的市场空间，也有丰硕的工业立异解决方案：在农作物种植过程中，杂草是最重要的问题之一，我国受杂草危害的农田约有4300万公顷。杂草会与农物争夺水分、养分和光能，由于杂草根系发达，所以吸收土壤水分和养分的能力非常强；杂草的株高常高出作物，严峻影响了作物对光能的利用，能够干扰并限制作物的生长。同时杂草是农作物病害和虫害的中间宿主，轻易导致农作物生病，从而降低农作物产量。

激光除草机的泛起解决了现有的问题：它一般是由15-30台150W功率的CO2激光器组成，连接到拖拉机的后部，通过人工智能和激光技术搭载12个高分辨率相机，基于作物和杂草计算机视觉模型实时扫描田地识别侵入性杂草，高功率激光器将每株杂草的分生组织进行破坏，从而达到除草的目的。该类型的激光设备在2022年期间一小时除掉200，000根杂草，天天可以除草15-20英亩。

该类型的激光清洗产品合用于大型现代化自动农业平原地区，在200英亩以上到数万英亩的种植面积里使用激光技术可以节省高达80%的杂草治理本钱，使投入和回报收支平衡期缩短为两到三年。在减少除草剂的使用、取代人工劳动力的同时可以日夜不间断运行，而采用产业数控的方式使得该技术和其他激光清洗技术一样，可以利便地集成到现有的农业基础设施中，同时笼盖更多的聪明农业应用，好比喷洒、施肥等相关的问题。

目前国外的主要设备供应商是美国的激光清洗公司Carbon Robotics，主要核心技术在作物和杂草识别计算机视觉模型和计算机视觉沟槽模型的搭建上，目前该公司已连续三年订单排满。

新市场：海内暂时空缺

海内暂时还未有相关细分领域的激光清洗产品泛起。但这不意味着这种新型的激光清洗应用在海内没有市场。恰恰相反，它和我国的农业形式和政策方向都十分吻合：我国耕作面积多山区丘陵，但海内三大平原东北平原、华北平原、长江中下游平原地形平坦，耕作面积大，粮食产量一直位居海内前列。而聪明农业实现机械自动化集成也是我国近年来的主要发展方向：

根据我国农业机械化管理司2022年8月份的发展统计公报显示，截止至2021年底，以北斗、5G等信息技术为支撑的智能农机装备进军出产一线，加装北斗卫星导航的拖拉机、联合收割机超过60万台，植保无人机保有量97931架，同比增长39.22%。而平原地带恰是农业自动化科技应用最为广泛和成熟的地区，除此之外适合激光除草设备的还有河套、关中、珠三角和成都等多个小平原，激光除草机的应用市场潜力巨大；

从目前来看，化学药剂除草是应用最为广泛的除草方式，但除草剂的污染风险也较大。首先是对土地和环境的危害，好比噻吩磺隆、氯嘧磺隆在低温、多雨、病虫危害严峻，特别是PH值为6.5的酸性泥土中可造成严峻药害，甚至可以使该地块绝产。其次，使用除草剂可能会使农作物受到不良影响，跟着食物链的层层积累，人体中也不免会有除草剂的药物残留。除此之外，反复使用相同类型的除草剂会使杂草泛起严峻抗性，也极大地降低了除草剂的除草效率。

根据机构统计，全球各国农业部门准许使用的除草剂高达 200 多种。杂草也在不断进步其抗药性，农夫则不断增加除草剂应用量和施药频率，从每年的 3－4 次增加到 5－6 次已成普遍现象。仅我国的不完全统计显示，除草剂使用量高达每年 10 万吨，这的确给农业出产带来了便利，但同时也对农田、林地、当地水源、大气环境造成了严峻的、不可逆的污染。除草剂对作物的食用安全，也造成了极大地隐患，在全球都在呼吁住手滥用除草剂、倡导食用有机农产品。

2022年2月，我国农业农村部会同七部分制定了《“十四五”全国农药工业发展规划》，再次明确指出我国农药出产将向清洁化、低碳化、轮回化发展。目前我国化肥和农药使用量已连续5年实现负增长，用机械除草除虫替换化学药剂的市场需求每年稳步扩大；在大型农田的机械化除草市场中，暂时还未有成熟产品可以较大幅度替换化学药剂。这恰是激光清洗的机会所在。

新挑战：技术待晋升

当然，激光清洗应用在除草功课中目前也存在着相应的局限性，主要体现在两方面：

一类是三维视觉模型搭建的难题，激光除草机的行进速度为5英里/小时，所以在行进过程中通过高速摄像头从种植作物中识别、定位出杂草，然后出激光进行清除，整个过程只有不到0.5秒的时间。这就使得除草过程对视觉识别的准确率和响应度要求很高，目前Carbon Robotics公司的识别模型只在对洋葱、番茄等和杂草颜色、形状差异较大的作物耕种中使用效果最好，而对形状上与杂草较为类似的种植物农场上清洗效果就不够理想。

另一方面是清洗的方式使得它只适合在耕作初期使用：由于是通过激光束照射在杂草根茎部位的分生组织上，通过热能进行烧蚀破坏，所以当作物成长之后，激光束在清洗杂草的同时就有可能会穿过并损坏农作物的叶片。